JP2013525680A - Control cylinder for exhaust brake in turbocharger of vehicle engine - Google Patents

Control cylinder for exhaust brake in turbocharger of vehicle engine Download PDF

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Abstract

本発明は、車両エンジン(1)に設けられたターボチャージャ(2)の出口側で排ガス流を絞ることによって減速機能を発生させる排気ブレーキ用の制御シリンダ(12;12´)であって、ピストンロッド(21)を備えたピストン(22)を収納するシリンダハウジング(17)を備え、該ピストンは、前記シリンダハウジング(17)を、ピストンロッド(21)用の戻しばね(25)を収納するばね室(23)と、圧縮空気によりピストン(22)による操作力を発生させる圧力室(24)とに分割しており、半径方向でピストン(22)とシリンダハウジング(17)の内側との間に、動的なシールリング(26)が配置されており、ピストン(22)の前記動的なシールリング(26)に対して付加的に、ピストンロッド(21)が、引き出された終端位置に位置する間、前記圧力室(24)から前記ばね室(23)へ向かう漏れ流を阻止する別のシール手段が設けられている、排気ブレーキ用の制御シリンダに関する。本発明の構成では、前記別のシール手段が静的なシール手段として構成されている。さらに本発明は、本発明による制御シリンダを備えたターボチャージャアッセンブリに関する。  The present invention is an exhaust brake control cylinder (12; 12 ') that generates a deceleration function by restricting an exhaust gas flow at an outlet side of a turbocharger (2) provided in a vehicle engine (1), and includes a piston A cylinder housing (17) for accommodating a piston (22) having a rod (21) is provided, the piston accommodating the cylinder housing (17) and a return spring (25) for the piston rod (21). It is divided into a chamber (23) and a pressure chamber (24) for generating an operating force by the piston (22) by compressed air, and is radially between the piston (22) and the inside of the cylinder housing (17). , A dynamic seal ring (26) is arranged, in addition to the dynamic seal ring (26) of the piston (22), a piston rod (21 But while located in pulled-out end position, another sealing means for preventing leakage flow toward the pressure chamber from (24) the spring chamber (23) is provided to a control cylinder for the exhaust brake. In the structure of this invention, the said another sealing means is comprised as a static sealing means. The invention further relates to a turbocharger assembly comprising a control cylinder according to the invention.

Description

発明の詳細な説明
本発明は、車両エンジンに設けられたターボチャージャの出口側で排ガス流を絞ることによって減速機能を発生させる排気ブレーキ用の制御シリンダであって、ピストンロッドを備えたピストンを収納する円筒状のハウジングを備え、前記ピストンは、前記円筒状のハウジングを、ピストンロッド用の戻しばねを収納するばね室と、圧縮空気により前記ピストンのための操作力を発生させる圧力室とに分割しており、半径方向で前記ピストンと前記円筒状のハウジングの内壁との間に、動的なシールリングが配置されている排気ブレーキ用の制御シリンダに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is an exhaust brake control cylinder that generates a deceleration function by restricting an exhaust gas flow at the outlet side of a turbocharger provided in a vehicle engine, and houses a piston having a piston rod. And the piston divides the cylindrical housing into a spring chamber that houses a return spring for a piston rod and a pressure chamber that generates operating force for the piston by compressed air. The present invention relates to a control cylinder for an exhaust brake in which a dynamic seal ring is disposed between the piston and an inner wall of the cylindrical housing in the radial direction.

このようなニューマチック式のシリンダは、実用車技術において、たとえばディーゼルエンジンのターボチャージャの出口側に配置された弁を操作するために使用される。排気ブレーキ用の制御シリンダは、ターボチャージャの排ガス流出管路に挿入されている弁の操作レバーのための線状の開閉力を発生させる。排気ブレーキの制御シリンダは、車両により提供される圧縮空気によって弁のための開放力を発生させる。戻しばねと排ガス背圧は弁のための閉鎖力を形成する。   Such a pneumatic cylinder is used in practical vehicle technology, for example, to operate a valve located on the outlet side of a turbocharger of a diesel engine. The control cylinder for the exhaust brake generates a linear opening / closing force for the operation lever of the valve inserted in the exhaust gas outflow pipe of the turbocharger. The control cylinder of the exhaust brake generates an opening force for the valve by compressed air provided by the vehicle. The return spring and the exhaust gas back pressure form a closing force for the valve.

発明の背景
特開平8−261021号公報には、前で説明した形式の単動式のニューマチックシリンダとして形成された排気ブレーキ用の制御シリンダが記載されている。暖機スイッチがオンの状態に接続されている暖機運転において、圧力調整手段によって低い圧力レベルに制御されている圧縮空気が、排気ブレーキ用の制御シリンダ内に導入され、これにより内側に位置するピストンは、内部の圧縮ばねに抗してのみ運動させられ、そしてスライダがばね受け面と接触させられるところまで達して停止される。この位置において、接続された排気ブレーキ弁は閉じられるので、排ガスの一部しか通過を許されない。
BACKGROUND OF THE INVENTION JP-A-8-261021 describes an exhaust brake control cylinder formed as a single-acting pneumatic cylinder of the type previously described. In the warm-up operation in which the warm-up switch is connected to the on state, the compressed air that is controlled to a low pressure level by the pressure adjusting means is introduced into the control cylinder for the exhaust brake, and thereby located inside. The piston is moved only against the internal compression spring and is stopped when the slider is brought into contact with the spring bearing surface. In this position, the connected exhaust brake valve is closed so that only part of the exhaust gas is allowed to pass.

他方において、車両が標準の運転状態にあり、かつ排気ブレーキが作動させられると、排気ブレーキの制御シリンダのピストンは、高い圧力レベルに調節された圧縮空気に基づいて、第1の圧縮ばねと第2の圧縮ばねとに抗して運動し、そしてスライダにプロテクタが接触する位置に停止させられ、これにより、接続された排気ブレーキ弁は完全に閉じられる。   On the other hand, when the vehicle is in a normal driving state and the exhaust brake is activated, the piston of the exhaust brake control cylinder is coupled with the first compression spring and the first compression spring based on the compressed air adjusted to a high pressure level. It moves against the two compression springs and is stopped at the position where the protector contacts the slider, so that the connected exhaust brake valve is completely closed.

排気ブレーキの制御シリンダは、円筒状のハウジングの内側表面とピストンとの間の機能性およびシール性を実現するためのエラストマ製のシール手段を有する。さらに、ばね室内への水や汚れの侵入を防止する逆止弁および圧力室の負荷段階中にばね室内の圧力を補償するための別の弁手段が設けられている。排気ブレーキの制御シリンダは車両エンジンに隣接して高温雰囲気内に配置されているので、エラストマ製のシール手段は極めて高い熱負荷にさらされている。   The control cylinder of the exhaust brake has an elastomer sealing means for realizing the functionality and sealing performance between the inner surface of the cylindrical housing and the piston. In addition, a check valve is provided to prevent water and dirt from entering the spring chamber and another valve means for compensating the pressure in the spring chamber during the pressure chamber loading phase. Since the control cylinder of the exhaust brake is arranged in a high temperature atmosphere adjacent to the vehicle engine, the sealing means made of elastomer is exposed to a very high heat load.

本発明の課題は、エラストマ製のシール手段が広い温度範囲のために適しているような排気ブレーキを作動させるためのニューマチックシリンダを提供することである。   The object of the present invention is to provide a pneumatic cylinder for operating an exhaust brake in which an elastomeric sealing means is suitable for a wide temperature range.

米国特許第4825982号明細書に基づき、排気ブレーキ用のこのような形式の制御シリンダが公知である。この制御シリンダは、ピストンロッドのための戻しばねを収納するばね室と、圧縮空気により戻しばねとは逆方向に向けられたピストンによる操作力を発生させる圧力室とを有する。ピストンとシリンダハウジングの内側との間には、リップシールリングの形の動的なシールリングが設けられている。ピストンロッドが、引き出された位置にある間、圧力室からばね室への漏れ流を阻止するためには、別のシール手段が設けられている。この別の手段は内側のブシュと一緒に運動を実施し、したがって動的なシール手段として分類され得る。このような動的なシール手段は摩擦に基づいた増幅された摩耗を受ける。   A control cylinder of this type for an exhaust brake is known from US Pat. No. 4,825,982. The control cylinder has a spring chamber that houses a return spring for the piston rod, and a pressure chamber that generates operating force by a piston directed in the opposite direction to the return spring by compressed air. A dynamic seal ring in the form of a lip seal ring is provided between the piston and the inside of the cylinder housing. In order to prevent leakage flow from the pressure chamber to the spring chamber while the piston rod is in the extended position, another sealing means is provided. This alternative means performs the movement with the inner bushing and can therefore be classified as a dynamic sealing means. Such dynamic sealing means are subject to increased wear based on friction.

ドイツ連邦共和国特許出願公開第69905112号明細書に基づき公知の、ターボチャージャの制御シリンダは、同じくピストンロッドのための戻しばねを収納するばね室と、圧縮空気により戻しばねとは逆方向に向けられた、ピストンによる操作力を発生させる圧力室とを有する。たしかに、ピストンはこの場合にも動的なシールリングを備えているが、しかしピストンロッドが引き出された状態において漏れ流を阻止するための別のシール手段は設けられていない。   The control cylinder of a turbocharger, known from DE-A 69 905 1122, is also directed in a direction opposite to the return spring by compressed air and a spring chamber which houses a return spring for the piston rod. And a pressure chamber for generating an operation force by the piston. Indeed, the piston is again provided with a dynamic sealing ring, but no further sealing means are provided to prevent leakage flow when the piston rod is withdrawn.

発明の簡単な説明
上記課題は、請求項1および請求項10に記載の、ピストンロッドが、引き出された終端位置にある間、圧力室からばね室内への漏れ空気流を阻止するための別の静的なシール手段によって解決される。本発明の有利な構成は、請求項2以下および請求項11以下に記載の従属形式の請求項に記載されている。この場合、各従属項の引用は、請求項の別の好都合な組合せに関して制約を成すものではない。
BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION The above object is another object of the present invention to prevent leakage air flow from the pressure chamber into the spring chamber while the piston rod is in the extended end position. Solved by static sealing means. Advantageous configurations of the invention are described in the subordinate claims as claimed in claim 2 and below and in claim 11 and below. In this case, the citation of each dependent claim does not constrain another advantageous combination of claims.

本発明によれば、ピストンを取り囲む標準の動的なシールリングに対して付加的に、別の静的なシール手段が設けられており、この静的なシール手段はピストンの漏れ臨界的な終端位置においてのみ作用する。ピストンロッドの引き出された位置では、圧力室が圧縮空気によって完全に負荷されており、これによりターボチャージャ排ガス管路の接続された弁が、閉じられた位置に保持されるので、排気ブレーキが作動させられる。付加的な静的なシール手段は、僅かな遊びを許し、ひいてはピストンを取り囲む動的なシール手段における僅かな漏れを許す。したがって、動的なシールリングの耐用年数を、特に温度増大に基づいた材料膨張に基づいて高めるために、シリンダハウジングの内壁に対する動的なシール手段の押圧力をも減少させることができる。すなわち、本発明によれば、排気ブレーキの制御シリンダの圧力室が、ピストンの前記終端位置においてのみ、または少なくとも前記終端位置の近傍においてのみ完全にシールされている。   According to the invention, in addition to the standard dynamic sealing ring surrounding the piston, another static sealing means is provided, which static sealing means is a leakage critical end of the piston. Works only in position. In the position where the piston rod is pulled out, the pressure chamber is completely loaded with compressed air, which keeps the connected valve of the turbocharger exhaust line in the closed position, so that the exhaust brake is activated. Be made. The additional static sealing means allows a slight play and thus a slight leak in the dynamic sealing means surrounding the piston. Therefore, the pressing force of the dynamic sealing means against the inner wall of the cylinder housing can also be reduced in order to increase the service life of the dynamic seal ring, in particular on the basis of material expansion based on temperature increase. That is, according to the present invention, the pressure chamber of the control cylinder of the exhaust brake is completely sealed only at the end position of the piston or at least in the vicinity of the end position.

排気ブレーキの制御シリンダの特殊な別の静的なシール手段は、以下に挙げる有利な構成により実現され得る。   Another special static sealing means of the control cylinder of the exhaust brake can be realized with the following advantageous configurations.

第1の有利な構成では、静的なシール手段を、ピストンの動的なシールリングの側面により実現することが提案される。この側面は、ばね室内部に配置された円形の弁座と協働する。したがって、動的なシールリングは機能統合された1つの構成部分を形成している。すなわち、この構成部分は、前記円形の弁座を操作するためにも働く。この円形の弁座は、ピストンが、前で説明した終端位置に到達した場合に、前記動的なシールリングによって閉じられる。   In a first advantageous configuration, it is proposed that the static sealing means be realized by means of the dynamic sealing ring side of the piston. This side cooperates with a circular valve seat located in the spring chamber. Thus, the dynamic seal ring forms one component that is functionally integrated. That is, this component also serves to operate the circular valve seat. This circular valve seat is closed by the dynamic seal ring when the piston reaches the end position described above.

前記円形の弁座は、シリンダの内側のブシュのフロント側に配置されていると好ましい。この内側のブシュは直接にシリンダカバーに一体成形され得る。この場合、この内側のブシュは軸方向でシリンダカバーからばね室内部に突入するように延びている。   The circular valve seat is preferably arranged on the front side of the bush inside the cylinder. This inner bushing can be directly molded integrally with the cylinder cover. In this case, the inner bush extends in the axial direction so as to enter the spring chamber from the cylinder cover.

第2の有利な構成では、本発明における静的なシール手段が、択一的に付加的な静的なシールリングを有していてよい。この付加的な静的なシールリングは、ばね室の内部に配置されていて、好ましくはシリンダカバーの内側に配置されている。この付加的な静的なシールリングは、ピストンの側に配置された円形の弁座と協働すると有利である。好ましくは、ピストンに設けられた前記円形の弁座は、ピストンに一体成形されて軸方向でピストンからばね室内部に突入するように延びる、組み込まれたブシュのフロント側に配置されていてよい。   In a second advantageous configuration, the static sealing means according to the invention may alternatively have an additional static sealing ring. This additional static seal ring is arranged inside the spring chamber, preferably inside the cylinder cover. This additional static sealing ring advantageously cooperates with a circular valve seat arranged on the side of the piston. Preferably, the circular valve seat provided on the piston may be disposed on the front side of the incorporated bush that is integrally formed with the piston and extends in an axial direction so as to protrude into the spring chamber from the piston.

本発明の別の構成では、ピストンの動的なシールリングが、ピストンの運動中に、僅かな連続的な漏れを十分に受けるようになっている。僅かな漏れにより、ばね室内部には環境雰囲気に対する正圧が形成され、これにより汚れの侵入が阻止される。ピストンの動的なシールリングの漏れおよび環境雰囲気への導出のためのシリンダハウジングのばね室の壁範囲に設けられたオプショナルな絞りは、ばね室内に環境雰囲気に比べて、汚れ侵入を阻止するための正圧が形成された場合に、ピストンが自動的に戻るように設定され得る。ばね室内部での正圧の助成効果を改善するために、さらに、シリンダハウジングの内壁に溝または直径段部を設けることができる。これにより、シリンダハウジングの内径が局所的に拡張されるので、これによりばね室内部の正圧効果が信頼性良く確保される。   In another configuration of the present invention, the dynamic seal ring of the piston is sufficiently subject to slight continuous leakage during piston movement. Due to slight leakage, a positive pressure against the environmental atmosphere is formed in the spring chamber, thereby preventing entry of dirt. An optional throttle provided in the wall area of the spring chamber of the cylinder housing for leakage of the piston dynamic seal ring and derivation to the environmental atmosphere prevents dirt from entering the spring chamber compared to the environmental atmosphere. The piston can be set to automatically return when a positive pressure is established. In order to improve the positive pressure assisting effect in the spring chamber, a groove or a diameter step can be provided on the inner wall of the cylinder housing. As a result, the inner diameter of the cylinder housing is locally expanded, so that the positive pressure effect in the spring chamber is reliably ensured.

排気ブレーキの制御シリンダのさらに別の有利な構成では、円筒状のシリンダハウジングがポット形に形成されることが推奨される。このポット形のシリンダハウジングは、唯一つのシリンダカバーによってのみ閉じられる。このシリンダカバーは中央でピストンロッドによって貫通される。シリンダカバーは、このために設けられた中央の開口に1つの動的なシール部材を有する。したがって、本発明の解決手段を主体とした、このような単動式のニューマチックシリンダを実現するためには、幾つかの少数の構成部分が互いに組み付けられるだけでよい。   In a further advantageous configuration of the control cylinder of the exhaust brake, it is recommended that the cylindrical cylinder housing is formed in a pot shape. This pot-shaped cylinder housing is closed only by a single cylinder cover. This cylinder cover is penetrated by a piston rod in the center. The cylinder cover has one dynamic sealing member in the central opening provided for this purpose. Therefore, in order to realize such a single-acting pneumatic cylinder mainly composed of the solution of the present invention, only a few minor components need be assembled together.

好ましくは、圧力室のための供給接続部が、ポット形のシリンダハウジングの底範囲に射出成形によって一体成形されていることが望ましい。これに相応して、少なくともシリンダハウジングを、十分に耐熱性のプラスチックまたは軽金属から製造することができる。   Preferably, the supply connection for the pressure chamber is integrally formed by injection molding in the bottom area of the pot-shaped cylinder housing. Correspondingly, at least the cylinder housing can be manufactured from a sufficiently heat-resistant plastic or light metal.

以下に、本発明を改善する別の手段を、本発明の有利な実施形態の説明と共に図面につき詳しく説明する。   In the following, further means for improving the invention will be described in detail with reference to the drawings, together with a description of advantageous embodiments of the invention.

自動車エンジンのターボチャージャアッセンブリを示す概略的なブロック回路図である。1 is a schematic block circuit diagram showing a turbocharger assembly of an automobile engine. 図1に示したターボチャージャの出口側における排ガス流の絞り手段を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a means for restricting exhaust gas flow on the outlet side of the turbocharger shown in FIG. 1. 排気ブレーキの制御シリンダのための前記別の静的なシール手段の第1実施形態を示す長手方向断面図である。FIG. 5 is a longitudinal section through a first embodiment of the further static sealing means for the exhaust brake control cylinder. 排気ブレーキの制御シリンダのための前記別の静的なシール手段の第2実施形態を示す長手方向断面図である。FIG. 6 is a longitudinal section showing a second embodiment of the further static sealing means for the control cylinder of the exhaust brake. 図4に示した制御シリンダを、ピストンロッドの引き出された終端位置で示す長手方向断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the control cylinder shown in FIG. 4 at a terminal position where a piston rod is pulled out. 図4および図5に示した原理をベースとした静的なシール手段のさらに別の変化形を示す長手方向断面図である。FIG. 6 is a longitudinal section showing yet another variant of a static sealing means based on the principle shown in FIGS. 4 and 5. 図4および図5に示した原理をベースとした静的なシール手段のさらに別の下位変化形を示す長手方向断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing yet another sub-variant of a static sealing means based on the principle shown in FIGS. 4 and 5. 図4および図5に示した原理をベースとした静的なシール手段のさらに別の下位変化形を示す長手方向断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing yet another sub-variant of a static sealing means based on the principle shown in FIGS. 4 and 5.

図面中の符号ならびにその意味は、符号の説明に記載されている。原理的に、図面中、同一の構成部分は同じ符号で示されている。   The symbols and their meanings in the drawings are described in the explanation of the symbols. In principle, identical components are denoted by the same reference symbols in the drawings.

有利な実施形態の詳細な説明
図1に示したように、車両エンジン1がターボチャージャ2を備えている。このターボチャージャ2はタービン部分3を有し、このタービン部分3は、介在している駆動軸5を介してコンプレッサ部分4に機械的に結合されている。車両エンジン1からの排ガスは排ガス管路6を通って排ガス入口7を介してターボチャージャ2のタービン部分3へ導かれる。排ガス流により、駆動軸5の回転が生ぜしめられ、これによりコンプレッサ部分4が駆動される。コンプレッサ部分4は、空気入口8を通じて環境雰囲気から新空気を吸い込み、これによりこの新空気は流入管9を介して、空気入口側で車両エンジン1に提供される。
Detailed Description of the Preferred Embodiment As shown in FIG. 1, a vehicle engine 1 includes a turbocharger 2. The turbocharger 2 has a turbine part 3 which is mechanically coupled to the compressor part 4 via an intervening drive shaft 5. The exhaust gas from the vehicle engine 1 is guided to the turbine portion 3 of the turbocharger 2 through the exhaust gas pipe 6 and the exhaust gas inlet 7. The exhaust gas flow causes the drive shaft 5 to rotate, thereby driving the compressor portion 4. The compressor part 4 draws in fresh air from the ambient atmosphere through the air inlet 8, whereby this new air is provided to the vehicle engine 1 on the air inlet side via the inflow pipe 9.

付加的に、ターボチャージャ2の排ガス出口10の範囲には、排気ブレーキ手段が配置されている。この排気ブレーキ手段は排気ブレーキ弁11を有し、この排気ブレーキ弁11はフラップ弁として形成されている。排気ブレーキ弁11は排気ブレーキの制御シリンダ12によって操作され、これにより排ガス出口10の範囲におけるターボチャージャ2の出口側で排ガス流を絞ることによって減速機能が生ぜしめられる。   In addition, exhaust brake means is arranged in the range of the exhaust gas outlet 10 of the turbocharger 2. This exhaust brake means has an exhaust brake valve 11, and this exhaust brake valve 11 is formed as a flap valve. The exhaust brake valve 11 is operated by the control cylinder 12 of the exhaust brake, whereby a deceleration function is produced by restricting the exhaust gas flow on the outlet side of the turbocharger 2 in the range of the exhaust gas outlet 10.

図2に示したように、排ガスブレーキ弁11は排ガス出口10内で、排気ブレーキの制御シリンダ12の線状運動(直線運動)を、排ガスブレーキ弁11を操作するための回転運動に変換するためのレバー13によって結合される。このためには、排気ブレーキの制御シリンダ12が、ねじ結合部15によって支持フレーム14に旋回可能に取り付けられている。ねじ結合部15は排気ブレーキの制御シリンダ12の一方の端部に配置されている。ねじ結合部15とは反対の側では、排気ブレーキの制御シリンダ12のピストンロッド(図示しない)が、介在するばねエレメント16を介してレバー13の一端に取り付けられている。   As shown in FIG. 2, the exhaust gas brake valve 11 converts the linear motion (linear motion) of the exhaust brake control cylinder 12 into a rotational motion for operating the exhaust gas brake valve 11 in the exhaust gas outlet 10. The lever 13 is coupled. For this purpose, the exhaust brake control cylinder 12 is pivotally attached to the support frame 14 by means of a screw coupling 15. The screw coupling portion 15 is disposed at one end of the control cylinder 12 of the exhaust brake. On the side opposite to the screw coupling portion 15, a piston rod (not shown) of the control cylinder 12 of the exhaust brake is attached to one end of the lever 13 via an interposed spring element 16.

図3に示したように、排気ブレーキの制御シリンダ12の第1実施形態は、シリンダハウジング17を有する。このシリンダハウジング17はポット形に形成されており、シリンダハウジング17の底範囲18には、圧縮空気用の供給接続部19が配置されている。シリンダハウジング17はシリンダカバー20によって閉じられる。このシリンダカバー20はシリンダハウジング17の、底範囲18とは反対の側の端部に配置されていて、シリンダハウジング17の開いた範囲にねじ締結により取り付けられている。さらに、シリンダカバー20は排気ブレーキの制御シリンダ12のピストンロッド21を貫通案内するための中央開口を有する。   As shown in FIG. 3, the first embodiment of the exhaust brake control cylinder 12 includes a cylinder housing 17. The cylinder housing 17 is formed in a pot shape, and a supply connection portion 19 for compressed air is disposed in a bottom area 18 of the cylinder housing 17. The cylinder housing 17 is closed by a cylinder cover 20. The cylinder cover 20 is disposed at the end of the cylinder housing 17 on the side opposite to the bottom range 18 and is attached to the open range of the cylinder housing 17 by screw fastening. Furthermore, the cylinder cover 20 has a central opening for guiding through the piston rod 21 of the control cylinder 12 of the exhaust brake.

ピストンロッド21は内側でピストン22に取り付けられている。ピストン22はシリンダハウジング17内に収納されている。ピストン22はシリンダハウジング17をばね室23と圧力室24とに分割している。ばね室23の内部には、戻しばね25が収納されており、この戻しばね25はピストンロッド21を取り囲んでいる。圧力室24は、圧力源(図示しない)から供給接続部19を介して圧縮空気で負荷されるようになっている。   The piston rod 21 is attached to the piston 22 on the inside. The piston 22 is accommodated in the cylinder housing 17. The piston 22 divides the cylinder housing 17 into a spring chamber 23 and a pressure chamber 24. A return spring 25 is accommodated in the spring chamber 23, and the return spring 25 surrounds the piston rod 21. The pressure chamber 24 is loaded with compressed air via a supply connection 19 from a pressure source (not shown).

ピストンロッド21のための戻し力を発生させるためには、圧力室24内に圧縮空気が装入され、これにより、ターボチャージャ2の排気ブレーキ弁11(図3には図示しない)のための開放力が形成される。これとは異なり、戻しばね25によって排ガス背圧と共に形成される操作力は、ピストンロッド21を負荷するために利用され、これによりピストンロッド21は排気ブレーキ弁11のための閉鎖力を発生させる。   In order to generate a return force for the piston rod 21, compressed air is introduced into the pressure chamber 24, thereby opening the exhaust brake valve 11 (not shown in FIG. 3) of the turbocharger 2. Power is formed. In contrast to this, the operating force formed by the return spring 25 together with the exhaust gas back pressure is used to load the piston rod 21, whereby the piston rod 21 generates a closing force for the exhaust brake valve 11.

ピストン22には、動的なシールリング26が半径方向外側で配置されている。シールリング26はシリンダハウジング17の内壁に対してピストン22を動的にシールする。ピストン22の動的なシールリング26は、ピストンの運動中に僅かな連続的な漏れを受け、これによりばね室23内にコントロールされた正圧が形成される。ばね室23内の正圧はさらに、シリンダカバー20内に挿入されている、環境雰囲気に対する逆止弁手段によって制御される。動的なシールリング26を通ってばね室23の方向へ向かう漏れは、動的なシールリング26の側面27が、該側面27に対応する円形の弁座28に到達すると、中断される。この場合、システムは外部に対して密となる。円形の弁座28は、内側のブシュ29のフロント側に配置されており、このブシュ29は、軸方向に向けられてシリンダカバー20からばね室23に突入するように延びている。   A dynamic seal ring 26 is arranged on the piston 22 radially outward. The seal ring 26 dynamically seals the piston 22 against the inner wall of the cylinder housing 17. The dynamic seal ring 26 of the piston 22 experiences a slight continuous leak during the movement of the piston, thereby creating a controlled positive pressure in the spring chamber 23. The positive pressure in the spring chamber 23 is further controlled by check valve means for the ambient atmosphere, which is inserted into the cylinder cover 20. Leakage through the dynamic seal ring 26 toward the spring chamber 23 is interrupted when the side surface 27 of the dynamic seal ring 26 reaches the circular valve seat 28 corresponding to the side surface 27. In this case, the system is dense with respect to the outside. The circular valve seat 28 is disposed on the front side of the inner bush 29, and the bush 29 extends in the axial direction so as to enter the spring chamber 23 from the cylinder cover 20.

図4には、本発明の別の実施形態が図示されている。この場合、静的なシール手段は付加的な静的なシールリング30を有する。付加的な静的なシールリング30は、ばね室23の内部でシリンダカバー20の内側に配置されている。静的なシールリング30は円形の弁座31と協働する。この弁座31はピストン22に形成されている。ピストン22の円形の弁座31は、内側のブシュ32のフロント側に配置されている。内側のブシュ32はピストン22に一体成形されていて、ばね室23の方向に延びている。   FIG. 4 illustrates another embodiment of the present invention. In this case, the static sealing means has an additional static sealing ring 30. An additional static seal ring 30 is arranged inside the cylinder cover 20 inside the spring chamber 23. The static seal ring 30 cooperates with a circular valve seat 31. The valve seat 31 is formed on the piston 22. The circular valve seat 31 of the piston 22 is disposed on the front side of the inner bush 32. The inner bush 32 is integrally formed with the piston 22 and extends in the direction of the spring chamber 23.

図5には、排気ブレーキの制御シリンダ12´が、ピストンロッド21の引き出された終端位置で示されている。この終端位置では、ピストン22の円形の弁座31が、シリンダカバー20に設けられた対応するシールリング30と接触している。この位置では、引き続き圧力室24からばね室23を経由して圧力が流れることが阻止される。この場合にも、動的なシールリング26には、シリンダハウジング17の内壁に対して小さな遊びが形成されており、これにより圧力室24からばね室23を経由して環境雰囲気へと通じた僅かな漏れ圧力流が生ぜしめられる。   In FIG. 5, the exhaust brake control cylinder 12 ′ is shown at the end position where the piston rod 21 is pulled out. In this terminal position, the circular valve seat 31 of the piston 22 is in contact with the corresponding seal ring 30 provided on the cylinder cover 20. In this position, the pressure is prevented from continuing to flow from the pressure chamber 24 via the spring chamber 23. In this case as well, a small play is formed in the dynamic seal ring 26 with respect to the inner wall of the cylinder housing 17, so that a slight passage from the pressure chamber 24 to the environmental atmosphere via the spring chamber 23 is achieved. Lead to a leak pressure flow.

図6に示した実施形態では、排気ブレーキの制御シリンダ12´のシリンダカバー20に別の静的なシールリング30´が設けられている。この静的なシールリング30´は、内部のブシュ32の遠位の端部の縁範囲におけるオーバラップによって弁座31´と協働する。   In the embodiment shown in FIG. 6, another static seal ring 30 ′ is provided on the cylinder cover 20 of the exhaust brake control cylinder 12 ′. This static seal ring 30 ′ cooperates with the valve seat 31 ′ by overlap in the edge area of the distal end of the inner bushing 32.

図7に示したように、シリンダハウジング17の内壁には、環状の溝33が設けられている。この溝33は、ピストン22の行程運動中に、規定された正圧衝撃を発生させるためにシリンダハウジング17の内径を局所的に増大させている。   As shown in FIG. 7, an annular groove 33 is provided on the inner wall of the cylinder housing 17. This groove 33 locally increases the inner diameter of the cylinder housing 17 in order to generate a defined positive pressure impact during the stroke movement of the piston 22.

図8に示した実施形態では、溝の代わりに、シリンダハウジング17の内壁に直径段部34が設けられている。この直径段部34は、前で説明した目的と同じ目的のために働く。   In the embodiment shown in FIG. 8, a diameter step 34 is provided on the inner wall of the cylinder housing 17 instead of the groove. This diameter step 34 serves the same purpose as previously described.

1 車両エンジン
2 ターボチャージャ
3 タービン部分
4 コンプレッサ部分
5 駆動軸
6 排ガス管路
7 排ガス入口
8 空気入口
9 流入官
10 排ガス出口
11 排気ブレーキ弁
12 制御シリンダ
13 レバー
14 支持フレーム
15 ねじ結合部
16 ばねエレメント
17 シリンダハウジング
18 底範囲
19 供給接続部
20 シリンダカバー
21 ピストンロッド
22 ピストン
23 ばね室
24 圧力室
25 圧縮ばねもしくは戻しばね
26 動的なシールリング
27 側面
28 弁座
29 内側のブシュ
30 静的なシールリング
31 弁座
32 内側のブシュ
33 溝
34 直径段部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle engine 2 Turbocharger 3 Turbine part 4 Compressor part 5 Drive shaft 6 Exhaust gas line 7 Exhaust gas inlet 8 Air inlet 9 Inflow officer 10 Exhaust gas outlet 11 Exhaust brake valve 12 Control cylinder 13 Lever 14 Support frame 15 Screw coupling part 16 Spring element 17 Cylinder housing 18 Bottom range 19 Supply connection 20 Cylinder cover 21 Piston rod 22 Piston 23 Spring chamber 24 Pressure chamber 25 Compression spring or return spring 26 Dynamic seal ring 27 Side surface 28 Valve seat 29 Inner bush 30 Static seal Ring 31 Valve seat 32 Bushing on the inside 33 Groove 34 Diameter step

Claims (12)

車両エンジン(1)に設けられたターボチャージャ(2)の出口側で排ガス流を絞ることによって減速機能を発生させる排気ブレーキ用の制御シリンダ(12;12´)であって、ピストンロッド(21)を備えたピストン(22)を収納するシリンダハウジング(17)を備え、該ピストンは、前記シリンダハウジング(17)を、
−前記ピストンロッド(21)用の戻しばね(25)を収納するばね室(23)と、
−圧縮空気により前記ピストン(22)による操作力を発生させる圧力室(24)と、
に分割しており、
−半径方向で前記ピストン(22)と前記シリンダハウジング(17)の内側との間に、動的なシールリング(26)が配置されており、前記ピストン(22)の前記動的なシールリング(26)に対して付加的に、
−前記ピストンロッド(21)が、引き出された終端位置に位置する間、前記圧力室(24)から前記ばね室(23)へ向かう漏れ流を阻止する別のシール手段が設けられている、
排気ブレーキ用の制御シリンダにおいて、前記別のシール手段は静的なシール手段として構成されていることを特徴とする、排気ブレーキ用の制御シリンダ(12;12´)。
An exhaust brake control cylinder (12; 12 ') for generating a deceleration function by restricting an exhaust gas flow at an outlet side of a turbocharger (2) provided in a vehicle engine (1), the piston rod (21) A cylinder housing (17) for receiving a piston (22) comprising: the piston housing the cylinder housing (17);
A spring chamber (23) which houses a return spring (25) for the piston rod (21);
A pressure chamber (24) for generating an operating force by the piston (22) by compressed air;
Divided into
A dynamic seal ring (26) is arranged radially between the piston (22) and the inside of the cylinder housing (17), the dynamic seal ring (26) of the piston (22) In addition to 26)
-Another sealing means is provided for preventing leakage flow from the pressure chamber (24) to the spring chamber (23) while the piston rod (21) is located in the extended end position;
An exhaust brake control cylinder (12; 12 '), characterized in that in the exhaust brake control cylinder, the further sealing means is configured as a static sealing means.
前記静的なシール手段は、前記動的なシールリング(26)の側面(27)により実現されており、該側面(27)は、前記ばね室(23)内に配置された円形の弁座(28)に対応している、請求項1記載の制御シリンダ(12;12´)。   The static sealing means is realized by a side surface (27) of the dynamic seal ring (26), which side surface (27) is a circular valve seat arranged in the spring chamber (23). The control cylinder (12; 12 ') according to claim 1, corresponding to (28). 前記円形の弁座(28)は、軸方向に向けられてシリンダカバー(20)から前記ばね室(23)内部に突入するように延びる内側のブシュ(29)のフロント側に配置されている、請求項2記載の制御シリンダ(12;12´)。   The circular valve seat (28) is disposed on the front side of an inner bush (29) extending in an axial direction so as to protrude from the cylinder cover (20) into the spring chamber (23). Control cylinder (12; 12 ') according to claim 2. 前記静的なシール手段は、前記ばね室(23)内でシリンダカバー(20)の内側に配置されて、前記ピストン(22)に設けられた円形の弁座(31;31´)と協働する付加的な静的なシールリング(30;30´)を有する、請求項1記載の制御シリンダ(12;12´)。   The static sealing means is disposed inside the cylinder cover (20) in the spring chamber (23) and cooperates with a circular valve seat (31; 31 ') provided on the piston (22). The control cylinder (12; 12 ') according to claim 1, further comprising an additional static sealing ring (30; 30'). 前記ピストン(22)の前記円形の弁座(31)は、軸方向で前記ピストン(22)から前記ばね室(23)内部に突入する方向に延びる内側のブシュ(32)のフロント側に配置されている、請求項4記載の制御シリンダ(12;12´)。   The circular valve seat (31) of the piston (22) is disposed on the front side of the inner bush (32) extending in the axial direction from the piston (22) into the spring chamber (23). Control cylinder (12; 12 ') according to claim 4, wherein 前記ピストン(22)の前記動的なシールリング(26)は、前記ピストン(22)の運動中に、前記ばね室(23)内に正圧を形成するために、規定された連続的な漏れを有する、請求項1記載の制御シリンダ(12;12´)。   The dynamic sealing ring (26) of the piston (22) is defined continuous leakage to create a positive pressure in the spring chamber (23) during the movement of the piston (22). The control cylinder (12; 12 ') according to claim 1, comprising: 前記シリンダハウジング(17)の内壁に溝(33)または直径段部(34)が配置されており、これにより前記シリンダハウジング(17)の内径が局所的に拡張されていて、これにより規定された正圧が前記ばね室(23)内に形成可能である、請求項6記載の制御シリンダ(12;12´)。   A groove (33) or diameter step (34) is arranged on the inner wall of the cylinder housing (17), whereby the inner diameter of the cylinder housing (17) is locally expanded and defined thereby. Control cylinder (12; 12 ') according to claim 6, wherein a positive pressure can be formed in the spring chamber (23). 前記シリンダハウジング(17)はポット形に形成されていて、唯一つのシリンダカバー(20)によって閉鎖されており、該シリンダカバー(20)は、前記ピストンロッド(21)を貫通案内するための中央開口を有する、請求項1から7までのいずれか1項記載の制御シリンダ(12;12´)。   The cylinder housing (17) is formed in a pot shape and is closed by a single cylinder cover (20). The cylinder cover (20) has a central opening for guiding the piston rod (21) through. Control cylinder (12; 12 ') according to any one of the preceding claims, comprising: ポット形の前記シリンダハウジング(17)の底範囲(18)に、前記圧力室(24)の供給接続部(19)が組み込まれている、請求項8記載の制御シリンダ(12;12´)。   Control cylinder (12; 12 ') according to claim 8, wherein the supply connection (19) of the pressure chamber (24) is incorporated in the bottom area (18) of the pot-shaped cylinder housing (17). 請求項1から9までのいずれか1項記載の、排気ブレーキ弁(11)を操作する制御シリンダ(12)を有する、排気ブレーキ手段を備えた車両エンジン(1)用のターボチャージャアッセンブリ。   10. A turbocharger assembly for a vehicle engine (1) with exhaust brake means, comprising a control cylinder (12) for operating an exhaust brake valve (11) according to any one of claims 1-9. 前記ピストンロッド(21)のための戻し力が、供給された圧縮空気によって形成され、該圧縮空気が、ターボチャージャ(2)の排気ブレーキ弁(11)のための開放力を発生させるようになっている、請求項10記載のターボチャージャアッセンブリ。   A return force for the piston rod (21) is formed by the supplied compressed air, which generates an opening force for the exhaust brake valve (11) of the turbocharger (2). The turbocharger assembly of claim 10. 前記ピストンロッド(21)の操作力は、排ガス背圧と共に前記戻しばね(25)によって形成され、該排ガス背圧はターボチャージャ(2)の排気ブレーキ弁(11)のための閉鎖力を形成するようになっている、請求項10記載のターボチャージャアッセンブリ。   The operating force of the piston rod (21) is formed by the return spring (25) together with the exhaust gas back pressure, and the exhaust gas back pressure forms a closing force for the exhaust brake valve (11) of the turbocharger (2). The turbocharger assembly according to claim 10, wherein the turbocharger assembly is configured as described above.
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